Reproducción Dr. Robert J. Mayer Capítulo 49 Capítulo 48 Reproducción Dr. Robert J. Mayer Reproducción Dr. Robert J. Mayer

An animal is really the animal genes’ way of making more copies of themselves. How they accomplish it depends on the relative benefits (and costs) of the reproductive strategies available in any given situation E.O. Wilson

Reproducción asexual Un solo individuo le pasa todos sus genes a su progenie Eficiente energeticamente Muy exitoso en ambientes estables

Formas de reproducción asexual Gemación Una parte del cuerpo de la forma parental crece y se separa del resto del cuerpo (e.g. Cnidaria) Fragmentación El cuerpo del padre se rompe en pedazos Cada pedazo puede dar origen a un animal nuevo (e.g. Echinodermata – Asterias) Partenogénesis Un huevo no-fecundado se desarrolla en un adulto (e.g. Daphnia etc…)

Reproducción asexual por gemación

Reproducción sexual Se produce progenie mediante la fusión de dos gametos Huevo (ovum) Espermatozoide El huevo fecundado (cigoto) se forma Promueve variedad genética y es beneficioso en un ambiente inestable

Algunos organismos alternan entre reproducción sexual y asexual 2N = mas material genético en caso de emergencia 2 N = “Enmascaramiento” de genes mutantes

Fecundación externa Los gametos son liberados al agua simultaneamente (ambientes marinos) Fecundación interna El macho libera esperma dentro del cuerpo de la hembra Hermafroditismo Un solo individuo produce huevos y espermatozoides (algunos se autofecundan otros no)

Sistema reproductor de un humano masculino Testículos Localizados dentro del escroto Contienen los túbulos seminíferos donde la producción de la esperma ocurre Las células intersticiales secretan testosterona Las células de Sertoli producen moléculas de señales y un fluido que nutre los espermatozoides

Sistema reproductivo masculino Lowered temperature

Espermatozoides Sistema reproductor de un humano masculino cont. Almacenada en el epididimo y el vas deferens Durante la eyaculación, los espermatozoides pasan del vas deferens al ducto eyaculador y la uretra

Sistema reproductivo masculino

El tejido erectil se llena de sangre resultando en una erección Sistema reproductor de un humano masculino cont. Pene Tres columnas de tejido erectil Dos cuerpos cavernosos Un cuerpo esponjoso que rodea la uretra El tejido erectil se llena de sangre resultando en una erección

Male reproductive system

Espermatogenesis Ocurre en los tubos seminíferos Los espermatogonios se dividen por meiosis La cabeza del espermatozoide consiste del nucleo y el acrosoma (contiene enzimas que ayudan al espermatozoide a penetrar el óvulo)

Male reproductive system (continued) Spermatic cord Testicular veins Testicular artery Vas deferens Head of epididymis Seminiferous tubules Capsule of testis Se almacenan y maduran los espermatozoides Tail of epididymis

Espermatogénesis en los tubos seminíferos Meiotic divisions Sertoli – absorben el citoplasma

Espermatogénesis

Estructura del espermatozoide humano

Producción de semen

Vesículas seminales – secretan un fluido rico en fructosa y prostaglandinas (estimula el útero) al vas deferens – energía para locomoción Próstata – fluido alcalino que contiene ácido cítrico, enzimas y calcio Glándulas bulbouretrales – secretan un fluido mucoso que tiene la función de lubricar el pene durante la copulación

Estructura interna del pene

Baculum walrus “Sea otter” También murciélagos, rohedores y primates

Regulación endocrina de la reproducción en el humano masculino

Regulación de la reproducción en el macho Androgen binding protein

La testosterona establece y mantiene: Características sexuales primarias – crecimiento de los órganos sexuales y espermatogénesis Características sexuales secundarias – Vellosidad, músculos, voz profunda Necesaria para mantener el líbido - Es producida por las células intersticiales Afecta músculos y huesos Estimula el crecimiento rápido de los hombres a los 13 años

Principales hormonas reproductivas masculinas

Comienzan a Secretarse a los 10 años de edad

“Eunuch” – castrado antes de la pubertad – no produce testosterona The Hijra--  "Neither man nor woman"

Sistema reproductor femenino Ovarios Producen gametos Además de hormonas esteroides tales como el estrógeno y la progesterona La fertilización se lleva a cabo en los oviductos

Female reproductive system

Female reproductive system, anterior view

Desarrollo fetal y prenatal de la niña Los ovarios – contienen óvulos en distintas etapas Cientos de miles de ovogonios Ovogénesis – producción de todos los ovogonios durante desarrollo embrionario Crecimiento de los ovogonios durante el desarrollo prenatal (los miles de ovogonios aumentan en tamaño y pasan a ser ovocitos primarios) Desarrollo fetal y prenatal de la niña Después del nacimiento de la niña En este momento estan en profase de meiosis I - permanecen así hasta la pubertad RESTING STATE – se forman folículos Ovocitos primarios Secreción de FSH (pituitaria anterior) durante el ciclo menstrual PUBERTAD Todos los meses se maduran algunos de los folículos y se libera un óvulo en metafase II Ovocitos secundarios

Development of follicles in the ovary Granulosa cells Secondary oocyte Zona pellucida Theca 500 µm Antrum

Maduración de un folículo Proliferación de las células granulosas Se forman células tecales Primera división meiótica termina aquí Se desintegran los cuerpos polares (cromosomas desechados) Se produce un ovocito secundario que permanece en meiosis II hasta que es fecundado El folículo secreta estradiol Se acumula fluido en el ANTRUM

Development of follicles in the ovary Granulosa cells Secondary oocyte Zona pellucida Theca 500 µm Antrum

Ovogénesis Nacimiento En profase de meiosis I hasta la pubertad Liberado durante la ovulación Ovocito secundario Ovulación sin fecundación – se queda en metafase II hasta que sea fecundado Cuerpo polar fecundación Fecundación – continua la meiosis II Se libera uno pero pueden producirse otros que se desintegran por apoptosis

Development of follicles in the ovary Granulosa cells Secondary oocyte Zona pellucida Theca 500 µm Antrum

zona pelúcida – separa al ovocito de las células foliculares Las células del folículo secretan estrógeno

Development of follicles in the ovary Ovogénesis – proceso mediante el cual se producen óvulos Development of follicles in the ovary Enzimas proteolíticas Cuerpo Luteno - Glándula endocrina temporera produce progesterona

Female reproductive system, anterior view Embarazo ectópico FECUNDACIÓN Implante del embrión Menstruación Endometriosis Pap – smear test

Female reproductive system

External female genital structures Mons pubis Clitoris Opening of urethra Labia majora Hymen Vaginal opening Labia minora Anus Vestíbulo – labia minora – glándulas

Structure of the mature female breast Altos niveles de estrógeno y progesterona son producidos causando agrandamiento de los senos Adipose tissue Pectoralis major muscle Lobes of glandular tissue Alveoli Duct Nipple Areola

El hipotálamo, la glándula pituitaria y los ovarios interactúan para regular la reproducción femenina Varón – concentración de hormonas sexuales bastante constante (Homeostasis) Hembra – concentración de hormonas varía mucho durante el mes

Principal female reproductive hormones

Ciclo menstrual Secuencia mensual de eventos que preparan al cuerpo para un posible embrazo Es regulado por el hipotálamo, la pituitaria anterior y los ovarios Pubertad – menopausia (50 años)

Endocrine regulation of the menstrual cycle (continued) Developing follicle Mature follicle Ovulation Corpus luteum Degenerated corpus luteum Glands Blood Endometrium of uterus 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 1 2 3 GnRH Days Menstruation Preovulatory phase Postovulatory phase Ovulation

Principal female reproductive hormones

Aspecto hormonal del ciclo menstrual – fase menstrual (5 primeros días de la fase preovulatoria) GnRH – producida por el hipotálamo estimula la pituitaria anterior a que libere FSH y LH

Endocrine regulation of the menstrual cycle (continued) Developing follicle Mature follicle Ovulation Corpus luteum Degenerated corpus luteum Glands Blood Endometrium of uterus 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 1 2 3 Hipotálamo -GnRH Pituitaria - FSH y LH Days Menstruation Preovulatory phase Postovulatory phase Ovulation

Feedback mechanisms in endocrine regulation of female reproduction

Aspecto hormonal del ciclo menstrual – fase preovulatoria FSH – estimula a un folículo a comenzar a desarrollarse y estimula las células granulosas a multiplicarse y producir estrógeno El estrógeno pasa a la sangre – pero también – tiene función autocrina - sobre las células granulosas que la producen– aumenta la división de las mismas – aumento en la producción de estrógeno = estimula la división de las células granulosas paracrina – sobre las células granulosas cercanas a las que lo produjeron

Endocrine regulation of the menstrual cycle (continued) Developing follicle Mature follicle Ovulation Corpus luteum Degenerated corpus luteum Glands Blood Endometrium of uterus 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 1 2 3 Days Menstruation Preovulatory phase Postovulatory phase Ovulation

Aspecto hormonal del ciclo menstrual cont. - fase preovulatoria LH – estimula las células tecales para proliferarse y producir andrógenos que son convertidos en estrógeno. Estrógeno – también estimula el crecimiento del endometrio – mas grueso

Endocrine regulation of the menstrual cycle HORMONES LH FSH Estrogen Progesterone ovulación

Feedback mechanisms in endocrine regulation of female reproduction

Aspecto hormonal del ciclo menstrual – fase preovulatoria – tardía Normalmente, un solo folículo se desarrolla Las células granulosas del folículo se tornan mas sensitivas a LH y FSH Este folículo ahora secreta suficiente estrógeno para causar un aumento en la concentración de esta substancia en la sangre.

Endocrine regulation of the menstrual cycle (continued) Developing follicle Mature follicle Ovulation Corpus luteum Degenerated corpus luteum estrógeno Glands Blood Endometrium of uterus Mas sensitivo a FSH y LH 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 1 2 3 Days Menstruation Preovulatory phase Postovulatory phase Ovulation

que la pituitaria anterior secrete LH – esto causa FSH Progesterone El estrógeno causa que la pituitaria anterior secrete LH – esto causa que el folículo se madure y se libere el óvulo Estrogen

Feedback mechanisms in endocrine regulation of female reproduction

Aspecto hormonal del ciclo menstrual – fase postovulatoria Comienza cuando el ovocito secundario es liberado del ovario El LH estimula el desarrollo del cuerpo luteo – secreta altas concentraciones de progesterona y estrógeno y también inhibina = ayudan al útero a prepararse para el embarazo

Progesterona – estimula la producción de unas sustancias nutritivas en la superfice del útero – actua sobre el hipotálamo Las concentraciones altas de estrógeno – inhiben la secreción de GnRH, FSH y LH Inhibina – actúa sobre la pituitaria para inhibir la secreción de FSH En esta fase las concentaciones de FSH y LH son bajas y no se producen folículos nuevos CL se desintegra en 8 dias si no hay embarazo Si hay embarazo el embrión comienza a secretar unas hormonas que evitan que se desintegre (human chorionic gonadotropin)

Feedback mechanisms in endocrine regulation of female reproduction

Menstruación Ocurre cuando el CL deja de secretar progesterona y estrógeno – las arterias pequeñas del endometrio se contraen reduciendo la cantidad de oxígeno que llega a los tejidos. Se libera la sangre y células muertas

Endocrine regulation of the menstrual cycle (continued) Developing follicle Mature follicle Ovulation Corpus luteum Degenerated corpus luteum Glands Blood Endometrium of uterus 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 1 2 3 Days Menstruation Preovulatory phase Postovulatory phase Ovulation